Wie entwickelt sich die Form des neuen Kanals nach einem Hochwasser? Wie bewegen sich die Sedimente während eines Hochwassers? Über welche Entfernung? In welcher Menge?

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Geomorphologische Begleitung

 

Aufgrund des neuen Kanals werden zahlreiche morphologische Entwicklungen erwartet. Sie hängen vor allem von den Einleitungen ab, die wiederum von den Hochwassern des Rheins abhängig sind. Diese Entwicklungen sind wichtig, da sie dazu beitragen, die abiotischen Merkmale (1)der Aue zu diversifizieren und zu verbessern.

Wichtigste, am neuen Kanal erwartete Entwicklungen:

  • Seitwärts-Entwicklung: Veränderung der Form der Ufer, Erosion, Ablagerung…
  • Entwicklung in Längsrichtung: Veränderung der Bodentopographie des Kanals durch die Anpassung des Längsprofils, Betonung und Vervielfachung der Wechsel Furten - Tiefwasser…


Der Sedimenttransport ist das Hauptelement dieser Entwicklungen. Die Sedimente werden von den sedimentären Abgabebereichen (Erosion des konkaven Ufers, vertikaler Schnitt) zu den Ablagerungsbereichen transportiert (konvexes Ufer, Seiten- und Mittelbänke).

Die Messung der Intensität, des Rhythmus und der räumlichen Verteilung der morphologischen Entwicklungen ist Gegenstand einer detaillierten Begleitung, indem man sich auf Spitzentechnologien stützt:

  • 3D-Bildgebung (in Zusammenarbeit mit der INSA(2)) erlaubt es, Modelle in 3D zu erstellen, um genau die sedimentären Abgabebereiche, die Ablagerungsbereiche, die abgebauten Volumen oder die Granulometrie eines Sektors zu messen. Es werden verschiedene Techniken der Erfassung verwendet: der terrestrische Laserscanner (Foto), die Photogrammmetrie (Foto) und die Drohne (Foto).
  • Die passiven Transponder sind in Steine von unterschiedlicher Größe und von unterschiedlichem Gewicht integrierte RFID-Transponder (Foto). Sie ermöglichen die Bestimmung der Entfernung der Strecke und des Verlaufs der Partikel nach jedem Hochwasser.
  • Die Erosionsketten sind Ketten von einer bestimmten Länge, die an einen Metallpfahl geschweißt sind. Dieser Pfahl wird in dem Kanal befestigt und die Kette wird auf den Boden des Kanals gelegt, in der Richtung der Strömung. Nach jedem Hochwasser geben die Erosionsketten die Dicke der Ablagerung und/oder der Erosion an, sowie die Dicke der aktiven Schicht (Sedimentschicht in Bewegung bei einem Hochwasser).
  • Das Hydrophon ist ein Mikrophon, das im Wasserlauf platziert ist. Es erfasst die akustischen Oszillationen im Wasser und ermöglicht es, das akustische Signal zu identifizieren, das dem Auftreffen von Feststoffen untereinander und dem Boden des Kanals entspricht (Steine, Kies). An die Durchflüsse gekoppelt, erlaubt es den genauen Durchfluss vom Beginn der Bewegung der größeren Sedimente zu bestimmen.

Die ersten visuellen Beobachtungen haben es bereits ermöglicht, morphologische Entwicklungen festzustellen (Fotos).

(1) Abiotisch: alle physischen Merkmale einer Umgebung (unbelebte Materie: das Wasser, die Luft, der Boden).

(2) INSA: Institut National des Sciences Appliquées (Nationales Institut der Angewandten Wissenschaften).

Foto 1: Terrestrischer Laserscanner: dieses Gerät erlaubt das Scannen eines Bereichs auf 360°. Er erzeugt Punktwolken mithilfe derer topographische Modellierungen in 3D verwirklicht werden.

Foto 2: Mehrere Ziele werden in den Bäumen in der Nähe des Gebietes der Studie befestigt. Sie erlauben, zwei Offensiven zur Erfassung von Daten durch Photogrammmetrie räumlich zu überprüfen.

Foto 3: Drohne für senkrechte Aufnahmen

Fotos 4 und 5: Seitwärts-Entwicklung im Bereich der ersten Furt (Kanal stromaufwärts) nach einer Testinspektion bei 35 m³/Sek.

Fotos: D. ESCHBACH, 2014